五孔插座上壳的模具设计—课程设计论文.doc
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1、五孔插座上壳的模具设计摘要:通过模具设计旨在深化和巩固所学课程知识,培养塑料模具的设计能力,通过塑件成型工艺分析,分型面及浇注系统的确定,塑料模具设计方案的论证,主要成型零部件的设计计算,熟悉塑料模具设计的一般流程,并在设计思路方面得到锻炼和提高,从而树立正确的设计思想。关键词:分型面确定 塑件工艺 设计计算 查阅资料一、设计任务 技术要求:(一)未注公差按MT5(二)一模两件大批量,材料为ABS 二、塑件的结构工艺性分析(一)塑件的几何形状分析熟读塑件的图样,在头脑中建立清晰的塑件三维形状,复杂的塑件可通过计算机三维建模帮助理解其几何形状所做零件的三维图11如下所示: 图11 五孔插座壳的三
2、维图(二)塑件原材料的成型特性分析ABS是不透明的非结晶型聚合物,无毒,无味,密度1.02至1.05g/cm。ABS具有突出的力学性能,坚固,坚硬,坚韧,具有一定的化学稳定性和良好的介电性能,并具有较好的尺寸稳定性,易于成型和机械加工。成型塑件表面有较好的光泽,经过调色可配制成任何颜色,其缺点是耐热性差。ABS可采用注射,挤出,压延,吹塑,真空成型,电镀焊接及表面涂饰等多种成型加工方法。ABS成型性能如下:1、易吸水,成型前应进行干燥处理,表面要求高的塑件应进行长时间的预热干燥。2、流动性中等,溢边值0.04mm左右。3、壁厚和熔料温度对收缩率影响极小。4、成型周期短。5、易产生熔接痕,应尽量
3、减少浇注系统对料流的阻力。(三)塑件的结构工艺性分析1、塑件的尺寸精度分析和成型零部件计算该塑件尺寸均为未标注公差的自由尺寸,按MT5查取公差如表12所示:表12 成型零部件尺寸计算类别模具零件名称塑件尺寸计算公式工作尺寸型腔计算型腔长960 -1L+ m=(1+SCP)LS-0.75+ 095.778+0.33 0宽860 -185.723+0.33 0高150 - 0.58(Hm)+ 0=(1+SCP)HS-0.5+ 014.792+0.19 0定模镶件8+0.28 0 L0 -=(1+SCP)LS+0.750 -8.2540 -0.091.5+0.2 01.6580 0.076.5+0.
4、28 06.7460 -0.09型芯计算大型芯92+1 0lm=(1+SCP)lS-0.750 -93.2560 -0.3382+1 083.2010 -0.3313+0.58 013.5070 -0.19动模小型腔截面尺寸100 -0.28L+ m=(1+SCP)LS-0.75+ 09.845+0.09 03.50 -0.243.339+0.08 08.50 -0.288.337+0.09 02、塑件的表面质量分析对该塑件表面没有特殊要求。一般情况下外表面要求光洁,表面粗糙度可以取0.8um,没有要求的塑件内表面粗糙度Ra可取3.2um3、塑件的生产批量塑件的生产类型对注射模具结构均有重要影
5、响。在大批量生产中,由于注射模具价格在整个生产费用中所占比例较小,提高生产率和模具寿命问题比较突出,所以考虑使用自动化程度较高、精度寿命高的模具。该塑件是大批量生产,因此在模具设计中要提高塑件的生产率,倾向于采用多型腔、高寿命、成型周期短、自动快速脱模模具,同时模具造价要适当控制。(四)初选注射机1、计算塑件体积通过三维造型可获得圆形壳罩的体积V=25340.9846mm3,ABS的密度取=1.03g/cm3,所得塑件质量m=26.1g。2、确定型腔数目由于该塑件内部侧面有侧凸,加上塑件尺寸有一般精度要求,外表面有高光洁要求,不宜采用太多型腔数目,所以采用一模两腔,型腔平衡布置在型腔板两侧,以
6、方便侧抽实现浇口排列和模具的平衡。3、确定注射成型的工艺参数根据塑件结构和ABS的成型性能,查阅有关的资料初步确定塑件的注射成型工艺参数,如表13所示:表13 注射成型工艺参数工艺参数内容工艺参数内容预热和干燥温度8090/成型时间/s注射时间35时间2h保压时间1530料筒温度/后段180200冷却时间1530中段210230总周期4070前段200210螺杆转速/(r/min)3060喷嘴温度/180190后处理方法红外线灯烘箱模具温度/6080温度/70注射压力/MPa7090时间/h244、确定模具温度及冷却方式ABS为非结晶型塑料,流动性中等,壁厚一般,因此在保证顺利脱模的情况下尽量
7、缩短冷却时间,提高生产效率。所以考虑采用适当的冷却水循环,成型模具温度控制在6080。5、初步确定成型设备塑件采用注射成型加工,使用一模两腔分布,可计算出一次的塑料注射量:W=2m+m废=57.42g。根据一次注射量的分析以及考虑塑料品种,塑件结构,生产批量以及注射工艺参数,注射模具尺寸大小等因素,参考设计手册初选SYZ-300 参数如表14:表14 注塑机使用参数序号主要技术参数项目参数值1最大注射量/cm33202注射压力/MPa1253锁模力/kN14004动定模板安装尺寸/mm520*6205最大模具厚度/mm3556最小模具厚度/mm1307最大开模行程/mm3408喷嘴前端球面半径
8、/mm129喷嘴孔直径/mm410定位圈直径/mm125三、分型面及浇注系统的设计(一)分型面的确定为保证塑料件顺利分型,主分型面应首先考虑在塑件的最大轮廓处。开模后,塑件应留在动模上,便于顶出,综合考虑塑件的精度表面质量排气和模具的加工制造等。选择如图15分型面: 图15 分型面(二)浇注系统的设计浇注系统由主流道分流道分流道冷料穴四个部分组成。考虑塑件的外观要求较高,外表面不允许有成型斑点和熔接痕,以及一模两腔的布置ABS对剪切速率较为敏感的原因,浇口采用方便加工修整凝料去除容易且不会在塑件外壁留下熔接痕的侧浇口,模具采用单分型面的两板模,模具成本易控制在合理的范围内,浇注系统设计如下图1
9、6:图16 浇注系统设计1、主流道和定位圈设计由于主流道与注射机的高温喷嘴反复接触碰撞。故应设计成独立可更换拆卸的浇口套,查资料得SYZ-300型注射机喷嘴的有关尺寸:SR0=12mm,喷嘴孔直径d0=4mm,定位孔直径为125mm,为保证模具主流道与喷嘴的紧密接触,避免溢料,主流道与喷嘴的关系为:SR=SR0+(12),d=d0+0.5,因此主流道球面半径SR=14mm,定位圈直径125mm,主流道小端口直径d=4.5mm2、分流道的设计采用U型断面分流道,在一块模板上,切削加工较容易实现,且比面积不大。查有关资料ABS的分流道推荐直径为4.89.5mm,取8mm,分流道设计如图17所示:
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